الاختبارات البصرية الديناميكية لتحديد وقياس الأضرار البصرية والتصليح وبعد إزالة الميالين في التهاب العصب البصري المرضى

Summary

وجوه من الحركة (OFM) والبروتوكولات ستيريو مقيدة وقت هي أدوات حساسة لتحديد أحادي والعجز وظيفة البصرية الديناميكية مجهر، التي تتأثر بشكل فريد في المرضى الذين يعانون التهاب العصب البصري. وعلاوة على ذلك، يمكن استخدام هذه الاختبارات كأدوات موسع الكمي لتقييم مدى تكون الميالين على طول المسارات البصرية.

Abstract

من أجل متابعة المرضى التهاب العصب البصري وتقييم فعالية العلاج، ومطلوب أداة قوية ودقيقة وقابلة للقياس الكمي لتقييم التغيرات في تكون الميالين في الجهاز العصبي المركزي (CNS). ومع ذلك، والقياسات القياسية، بما في ذلك الاختبارات البصرية الروتينية وفحوصات الرنين المغناطيسي، ليست حساسة بما يكفي لهذا الغرض. نقدم اختبارين البصرية معالجة ظائف أحادي ومجهر الديناميكية التي قد ربط بشكل وثيق مع مدى تكون الميالين على طول المسارات البصرية. وتشمل هذه الكائنات من الحركة (OFM) استخراج والبروتوكولات ستيريو مقيدة وقت. في اختبار OFM، مجموعة من النقاط يؤلف كائن، عن طريق تحريك النقاط داخل الصورة في الوقت الذي يتجه نحو اليمين النقاط خارج الصورة اليسار أو العكس بالعكس. نمط نقطة يولد كائن مموهة التي لا يمكن الكشف عنها عند النقاط هي ثابتة أو متحركة ككل. الأهم من ذلك، الاعتراف الكائن اعتمادا كبيرا على الحركة التصور. في الوقت مقيدة-بروتوكول ستيريو، وتعرض صور متباينة مكانيا لفترة محدودة من الزمن، مما يشكل تحديا للتكامل 3 الابعاد مجهر في الوقت المناسب. كل من الاختبارات المناسبة للاستخدام السريري وتوفير بسيطة، لكنها قوية، وسيلة لتحديد وقياس عمليات إزالة الميالين وعودة الميالين على طول المسارات البصرية. قد تكون هذه البروتوكولات فعالة لتشخيص ومتابعة مرضى التهاب العصب البصري والتصلب المتعدد.

في عملية التشخيص، قد تكون هذه البروتوكولات تكشف عجز البصرية التي لا يمكن تحديدها عن طريق القياسات البصرية القياسية الحالية. علاوة على ذلك، هذه البروتوكولات تحديد بحساسية أساس من الشكاوى غير المبررة البصرية استمرار حاليا من المرضى بعد استعادة حدة البصر. في متابعة طولية تصل بطبيعة الحال، فإن البروتوكولات يمكن استخدامها كعلامة حساسة من المزيل والعمليات remyelinating طول الوقت. وبالتالي يمكن استخدام هذه البروتوكولات لتقييم فعالية ق العلاجية الحالية والناشئةtrategies، واستهداف تكون الميالين في الجهاز العصبي المركزي.

Introduction

التهاب العصب البصري كنموذج لتتبع تنكس الأنسجة وإصلاح

التصلب المتعدد (MS) هو مرض التهابي مزمن الاعصاب في الجهاز العصبي المركزي (CNS)، والسبب الرئيسي للعجز عصبي nontraumatic في صغار البالغين في البلدان المتقدمة. ويعتبر إزالة الميالين ميزة الأنسجة الأكثر تميزا من MS. الدراسات الحديثة، ومع ذلك، كشفت أن مرض التصلب العصبي المتعدد هو أيضا مرض الاعصاب مع مطلع الضرر المحواري العصبي ^1-3.

التهاب العصب البصري (ON)، التهاب العصب البصري، هو فالأعراض في 20٪ من مرضى التصلب المتعدد، و 50٪ على الأقل من أولئك الذين يعانون من مرض التصلب العصبي المتعدد تجربة حلقة واحدة على الأقل من خلال حياتهم ON ^4. خلافا لغيرها من المواقع من الآفات MS التي لا تتطابق دائما إلى مظاهر سريرية، المزيل حلقة من العصب البصري ينتج عادة في مظهر مميز من فقدان البصر الحاد. Gاللاعب Iven الاعتلال المشترك مع MS ومعالمه البارزة السريرية، ON يوفر فرصة فريدة للانحطاط الأنسجة تتبع وإصلاح وعواقبها في MS آفة واحدة.

الحاجة إلى أساليب محسنة للتحلل الأنسجة تتبع وإصلاح في الجسم الحي

دراسات مرضية في MS توريط إزالة الميالين كسبب رئيسي من transection محور عصبي محور عصبي وانحطاط اللاحقة. عودة الميالين قد تمنع المحاور عديمة الميلين من التحول؛ ومع ذلك، عودة الميالين فعالة قد تكون محدودة نتيجة الهجمات المتكررة. لذلك، تهدف استراتيجيات علاجية اعصاب والتجدد والتطور الحالي في MS لمنع وقوع هجمات جديدة وتعزيز العمليات عودة الميالين في الجهاز العصبي المركزي ^5.

من أجل متابعة المرضى التهاب العصب البصري وتقييم فعالية العلاج، وهناك حاجة إلى أداة لقياس التغيرات الدقيقة في تكون الميالين في الجهاز العصبي المركزي. ومع ذلك، فإن موقفقياسات ارض، بما في ذلك الاختبارات البصرية الروتينية وفحوصات الرنين المغناطيسي، ليست حساسة بما يكفي لهذا الغرض. الاختبارات البصرية الروتينية (أي. البصر، وعلى النقيض حساسية والحقول البصرية، وإدراك اللون) قد تكشف عن حالات الإسقاط تخفيض المدخلات على طول المسارات البصرية ولكن لا تعير اهتماما لتحديد معدلات الإسقاط تأخر، والذي هو دور الألياف عديمة الميلين ^6،7 . آفات hyperintense T2، والتي هي السمة المميزة لهذا المرض، تنتج عن خليط المتبقية من ذمة، والتهاب، وإزالة الميالين، وفقدان محور عصبي ودباق، وبالتالي لا يمكن أن تفرق بين إزالة الميالين وأمراض الدماغ الأخرى. وعلاوة على ذلك، تم تصميم معيار التصوير بالرنين المغناطيسي للكشف عن تباين الأنسجة النوعية. في حين أن هذه هي كافية لتحديد موقع الأنسجة غير عادية، فهي غير كافية لتقييم كمي لخصائص الأنسجة.

ويمكن استخدام اختبارات بصرية ديناميكية كعلامات من إزالة الميالين وعودة الميالين

نجادلأن الوظائف البصرية الديناميكية هي أكثر ملاءمة من وظائف ثابتة لتحديد وقياس التغيرات في الإختفاء الإسقاط على طول المسارات البصرية. في حين إنجاز الوظائف البصرية على حد سواء والدينامية يتطلب كمية كافية من الإسقاط المدخلات البصرية، والوظائف البصرية الحيوية فقط تعتمد على معدلات الإسقاط. وبالتالي قد تؤثر على العصب البصري إزالة الميالين الحيوية بدلا من الوظائف البصرية ثابتة، تورط الحاجة للانتقال السريع من المدخلات البصرية من أجل إدراك الحركة.

وضعنا مهمتين السلوكية لتقييم الوظائف البصرية أحادي ومجهر والتي قد ربط بشكل وثيق مع الإختفاء الإسقاط على طول المسارات البصرية. وتشمل هذه الكائنات من الحركة (OFM) استخراج والبروتوكولات ستيريو مقيدة وقت.

في اختبار OFM، مجموعة من النقاط يؤلف كائن، عن طريق تحريك النقاط داخل الصورة في الوقت الذي يتجه نحو اليمين النقاط خارج الصورة اليسار أو العكس بالعكس. السلطة الفلسطينية نقطةttern يولد كائن مموهة التي لا يمكن الكشف عنها عند النقاط هي ثابتة أو متحركة ككل. الأهم من ذلك، الاعتراف الكائن يعتمد على الحركة التصور. باستخدام بروتوكول OFM، لقد أثبتنا وجود عجز مستمر في أعين المتضررين من المرضى ON، اضحا حتى 12 شهرا بعد الهجوم التهاب العصب البصري، في حين الوظائف البصرية القياسية قد تعافى ^8. علاوة على ذلك، كان مرتبطا مع ضعف الأداء التوصيلات تأخر (تأخر P100، مما يعكس إزالة الميالين) وارتبط التحسن في الحركة التصور مع تقصير من معدلات التوصيل (تعكس عودة الميالين؛ الخطية المربعات الصغرى الانحدار مع حساب معامل الارتباط F = 27.3، P = 0.0005؛ ص = -0.87) ^9.

تم تحديث بروتوكول OFM مطروحة حاليا من أجل احتواء الاختبار للاستخدام السريري، بما في ذلك اختبار تقصير، وتعديل برامج الاختبار أن يؤدي في ملف الإخراج التلقائي، ويؤدي في حركة sensitivالنتيجة إيتي.

لتقييم تأثير الإختفاء الإسقاط على الرؤية بالعينين، وقد تم تطوير بروتوكول ستيريو مقيدة وقت. في هذا البروتوكول، يتم عرض الصور المتباينة مكانيا لفترة محدودة من الزمن، مما يشكل تحديا التكامل مجهر في الوقت المناسب. وقد تم تصميم هذا الاختبار لاختبار فرضية أنه نظرا لإزالة الميالين في العصب المتأثر، معلومات عن عيون اثنين سوف تصل إلى القشرة في نقاط زمنية مختلفة إضعاف التكامل مجهر في الوقت المناسب. اختبار مجموعة من استردادها على المرضى (1-2.5 سنوات عقب الهجوم)، لقد أظهرنا أنه في حين كان معظم المرضى مستويات الأداء سليمة في مهمة معيار ستيريو ثابت؛ كان ضعف الأداء على المهمة ستيريو مقيدة الوقت في معظم الحالات ^10.

وOFM والبروتوكولات ستيريو مقيدة الوقت توفير بسيطة، لكنها قوية، وسيلة لتحديد وقياس عمليات إزالة الميالين وعودة الميالين على طول المسارات البصرية. هذه البروتوكولات أماهذ أن تكون فعالة لتشخيص ومتابعة مرضى MS وبطريقة فعالة من حيث التكلفة باستخدام وسيلة سهلة لاستخدام بروتوكول كمبيوتر يعمل بنظام.

Protocol

بروتوكول يتبع المبادئ التوجيهية للجنة الأخلاقيات جامعة هداسا العبرية للدراسات في مواضيع الإنسان. لتجنب تأثير قصر النظر أو الأخطاء الانكسارية على نتائج الاختبار، يجب أن يتم تنفيذ البروتوكولات بينما المرضى ارتداء النظارات الخاصة بهم (تصحيح الرؤية).

كائن من بروتوكول موشن (OFM):

1. بدء اختبار وتكليف المواضيع

1. مقعد موضوع 50 سم أمام شاشة الكمبيوتر.
2. افتح البرنامج OFM.
3. إرشاد هذا الموضوع انه سيتم تقديم الاقتراح مع تعريف الكائنات. أمرته الرد في الصحيح وبأسرع وقت ممكن عن طريق الضغط على "A" لوحة المفاتيح ثم لفظيا تسمية الكائن المتصورة.
4. التالية ردا على ذلك، سوف تشير شاشة "اضغط على شريط الفضاء" تظهر. إرشاد رهنا اضغط على شريط الفضاء إلا عندما تصبح مستعدة لتحديد الحوافز المقبل.
5. شرح لموضوع المحفزات التي قد تظهر في الصعب جدا إلى perceivالسرعات الإلكترونية أو في بعض أسهل على إدراك منها.

2. المرحلة التعلم

أدخل "OFM التعلم" في سطر الأوامر. سيتم الآن عرض الموضوع مع 4 المثال المحفزات. تتم هذه المرحلة عند كلتا العينين الشخص مفتوحتان.

3. اختبار المرحلة

بشكل عام، يتضمن كل اختبار OFM 20 المحفزات. يتم عرض جميع الأولى عند أدنى سرعة 4 بكسل / ثانية. أولئك الذين لا يعترف سيتم بعد ذلك قدمت في السرعة القادم من 5.5 بكسل / ثانية. تلك غير معترف بها، وسيتم بعد ذلك قدمت في سرعة المقبل من 7.5 بكسل / ثانية وهلم جرا، والذهاب من خلال 10 بكسل / ثانية، 13.5 بكسل / ثانية، و 18 بكسل / ثانية، وحتى أسرع من سرعة 24.5 بكسل / ثانية. وقد تم تحديد السرعات على أساس الأس ذ = 3 * ^0.3 ه. إذا لم يكن معترفا بها خمسة المحفزات التوالي في سرعة معينة، سيتم تقديم المحفزات المقبل في سرعة أسرع المقبل لتجنب الإحباط في المرضى. الوسوف يؤدي إلى تقصير طول الاختبار الذي هو عادة أطول والاعتراف هو أسوأ (مما يستلزم مرور من خلال عدد أكبر من السرعات في التحفيز).

1. تغطية الموضوع في عين واحدة مع التصحيح العين. قد يكون كل رقعة العين كافية طالما أنها تمد التغطية الكاملة.
2. أدخل "كائنات OFM" في سطر الأوامر.
3. اختيار مجموعة المحفزات واحدة (ويشمل البرنامج 4 مجموعات كل مجموعة تضم المحفزات 20 كائنات مختلفة التحديد قد تكون عشوائية ومع ذلك، تأكد من أن تطبيق مجموعات المحفزات المختلفة لكل من عيون اختبارها؛. تطبيق مجموعات محفزات مختلفة للحصول على نقاط وقت لاحق في التعلم حالة التقييم الطولي).
4. موجه يطلب منك إدخال اسم الموضوع، وسوف تظهر اختبار العين واختبار التاريخ. استكمال المعلومات المطلوبة.
5. ترصد بدقة هذا الموضوع والرد على هذا الموضوع في حين انها / انه يكمل مهمة على النحو التالي:
   1. عندما يظهر التحفيز موضوع يجب أن تضغط على الزر "A" على keyboارض وتسمية هوية الحوافز المقدمة.
   2. اضغط على زر الماوس الأيسر للإجابة الصحيحة أو بالزر الأيمن للفأرة لإجابة خاطئة.
   3. الموضوع يضغط على "الفضاء بار" على لوحة المفاتيح لبدء التحفيز المقبل.
   4. يستمر هذا الإجراء (الخطوات 3.5.1-3.1.5.3) حتى إما يتم التعرف على جميع المحفزات 20 في المجموعة أو قدمت في أسرع السرعة.
6. تكرار الإجراء بأكمله (من الخطوة 3.1) للعين الثانية موضوع باستخدام مجموعة مختلفة من المحفزات.

بروتوكول ستيريو مقيدة الوقت:

1. بدء اختبار وتكليف المواضيع

1. مقعد موضوع 50 سم أمام شاشة الكمبيوتر.
2. فتح برنامج ستيريو.
3. إرشاد هذا الموضوع انه سيتم عرض مع 3 الأبعاد (3D) الأشكال وسوف يكون لتسمية الشكل كما ينظر الصحيح وأسرع وقت ممكن. وسوف يكون واحدا من الأشكال التالية: دائرة، مربع، مثلث، أو نجمة.
4. شرح لموضوع المحفزات التي قد تظهر في الصعب جدا تصور الظروف أو في بعض أسهل على إدراك منها.
5. إرشاد تخضع لارتداء نظارات 3D.
6. إيقاف البرق الغرفة.

2. المرحلة التعلم

أدخل "ستيريو التعلم" في سطر الأوامر. وستعرض الموضوع الآن مع 4 التكرار من كل شكل، قدمت في أطول مدة المحفزات (500 ميللي ثانية)، وفي أسهل التفاوت (840 ثانية من القوس) الظروف. بعد حالة العرض 3D، وسوف عرضا 2D متابعة لكل شكل. في الأخير، سيتم إضافة خط الوسم الأشكال ملامح، للتأكد من الموضوع ينظر إلى أبعاد شكل المقدمة. المواضيع التي لم تنجح في هذه الحالة من السهل، لن يتم اختبارها في المرحلة المقبلة.

3 اختبار المرحلة: الإدراك المجسمة بوصفها وظيفة من التفاوت مجهر

الشكل 4وستقدم ق ل 500 مللي ثانية في 4 ظروف مختلفة التفاوت: 120، 300، 540، و 840 ثانية من القوس.

1. أدخل "التفاوت ستيريو" في سطر الأوامر.
2. وهناك موجه يطلب منك إدخال اسم وتاريخ الاختبار يخضع لتظهر. استكمال المعلومات المطلوبة.
3. يبدو التحفيز
4. أسماء يخضع شكل المقدمة. يتم ترميز ردود الفاحص في أزرار مفتاح 1-4 (مثال. اضغط على 1، 2، 3، أو 4 أزرار رئيسية للاستجابات الشخص المعني اللفظي من "دائرة"، "مربع"، "مثلث"، أو "ل نجمة "، على التوالي). نظرا لظروف الإضاءة، وحقيقة أن هذا الموضوع ترتدي نظارات 3D، وقال انه لا يمكن رمز الردود بنفسه).
5. الموضوع يضغط أي مفتاح للمتابعة إلى التحفيز المقبل. ترتيب العرض المحفزات هو عشوائي.

4. اختبار المرحلة

المجسمة تصور بوصفها وظيفة من الوقت عرض الحوافز. وستقدم الأشكال 4 لأوجه التفاوت في 540 و 840 ثانية من القوس إما 40، 60، أو 100 ميللي ثانية فترات.

1. أدخل "المدة ستيريو" في سطر الأوامر.
2. كرر الخطوات من 3،2-3،5.

النتائج

بروتوكول OFM

النتائج البروتوكول في ملف نصي، تلخص ردود الموضوع تلقائيا. ويمكن تحليل نتائج بطريقتين:

مجموع النقاط: كل الحوافز المقدمة تم تعيينه مع الوزن التحفيز، ويتم تعيين مجموع أوزان جميع المحف...

Discussion

التهاب العصب البصري هو مرض مزيل الميالين في العصب البصري، مما تسبب في فقدان البصر الحاد. على الرغم من اعتبار عابرة عند استخدام اختبار البصرية القياسية ^1، مواصلة المرضى على إدراك الصعوبات في أداء المهام البصرية اليومية. فإننا نقول إن اختبارات بصرية ديناميكية كا...

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Personal computer, including laptops			The OFM software runs best on Mac or on Windows 7 (or higher) PC. The Stereo software runs on every personal computer.
Monitor  specification			Size: at least 15inch,  Color: at least 16 bit
The OFM and the Stereo softwares	These are self-developed softwares		Researchers & physicians who are interested in these softwares may contact us at: fmri-hadassah.org
Red/Cyan 3D glasses (We had tested the Stereo software on the two following 3D glasses):	Nvidia & American Paper Optics	3D Vision Ultimate Anaglyph 3D Glasses & Pro X Style Red/Cyan 3D Glasses for Movies and Games on Flat Screens
Performance on our stereo task was compared to performance on the standard Randot stereo test	Stereo Optical Co.	Randot SO-002